涼山彝族自治州馬鈴薯儲藏庫自然通風方案分析

茍文詩

（西昌學院土木與水利工程學院，四川 西昌 615000）

馬鈴薯俗稱土豆、洋芋，與小麥、稻谷、玉米、高粱并稱為世界五大作物。據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部消息，我國將啟動馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，推進把馬鈴薯加工成饅頭、面條、米粉等主食，預計2020年50%以上的馬鈴薯將作為主糧消費[1]。在儲藏馬鈴薯時，當儲藏溫度過高時塊莖會發(fā)芽，溫度過低時大多數(shù)塊莖會受到冷害，這些都不利于薯塊的加工和家庭消費[2]。因此，高質(zhì)量的儲存方案能有效減少馬鈴薯儲存中的損耗。

涼山彝族自治州，位于四川省西南部川滇交界處，這里冬無嚴寒、夏無酷暑、四季如春[3]。由于獨特的立體氣候條件，州內(nèi)農(nóng)戶一年四季都可以種植馬鈴薯，被譽為中國最佳馬鈴薯種植區(qū)域之一[4]。但是，由于涼山彝族自治州地屬偏遠，大部分農(nóng)戶屬于貧困戶，所以采用冷庫儲存馬鈴薯的方案不可行，且用傳統(tǒng)儲存方式時馬鈴薯損耗較大。本次研究主要針對涼山彝族自治州普通農(nóng)戶家庭，設計適用于貧困山區(qū)的馬鈴薯儲藏倉庫自然通風方案，并通過軟件模擬倉庫內(nèi)空氣參數(shù)評估方案是否可行。

1 馬鈴薯儲藏溫濕度要求

馬鈴薯塊莖收獲后雖然光合作用停止，但仍然是一個活動的有機體。在儲藏、運輸、銷售過程中繼續(xù)進行著旺盛的生命活動，不斷地消耗在生長過程中所積累的各種物質(zhì)，所以呼吸作用成為其采后生理的主要過程[5]。溫度對呼吸強度的影響較大，低溫可抑制馬鈴薯塊莖的呼吸強度，4℃下馬鈴薯塊莖的呼吸強度小于20℃或16℃下塊莖的呼吸強度，但溫度太低也會促進塊莖的呼吸，0℃下馬鈴薯塊莖的呼吸強度大于20℃時塊莖的呼吸強度[6]。因此，控制馬鈴薯儲存溫度對馬鈴薯塊莖儲藏起著重要作用。馬鈴薯儲藏溫濕度要求見表1所示。不同用途薯類的儲藏溫濕度要求也各不相同，涼山彝族自治州農(nóng)戶種植的馬鈴薯根據(jù)品種不同多屬于商品薯及加工類薯，故需要將溫度控制在10℃以下，濕度控制在85%～90%。

表1 馬鈴薯儲藏溫濕度

2 馬鈴薯儲藏自然通風方案設計

涼山彝族自治州屬于亞熱帶季風氣候區(qū)，干濕分明，冬半年日照充足，少雨干暖；夏半年云雨較多，氣候涼爽。日溫差大，年溫差小，年均氣溫16～17℃。分析涼山彝族自治州的風向及風速，風向全年變化無常，風速最大可達10.00 m/s，平均風速為3.24 m/s，對自然通風的風壓作用十分有利。而馬鈴薯儲藏庫中的馬鈴薯由于呼吸作用釋放出熱量，由于溫度密度不同造成倉庫內(nèi)的溫度分層，溫度高的空氣密度低，溫度較低的空氣密度較大，這便會形成熱壓作用。

倉庫設計為5.0 m×5.0 m的正方形結(jié)構(gòu)，建筑高度4 m。由于涼山彝族自治州四季風向不同，為充分利用風壓及熱壓作用，倉庫3面外墻均設3個0.8 m×1.5 m的可調(diào)節(jié)百葉風口且考慮遮光，窗臺高度0.8 m；為方便搬運馬鈴薯，倉庫設1.5 m×2.0 m的外門；山墻各設2個0.5 m×0.5 m的可調(diào)節(jié)百葉風口，且考慮遮光，窗臺高度3.2 m。外墻最小熱阻為3.8 K/W，屋面保溫吊頂熱阻不小于3.9 K/W。倉庫外有散水，且設置防鼠帶。

使用能耗模擬軟件DeST建立倉庫模型，逐時模擬倉庫的室內(nèi)溫濕度并分析其變化情況。其中，馬鈴薯的呼吸頻率及其呼吸時釋放的二氧化碳量僅做估算處理。統(tǒng)計得，全年最高溫度為36.67℃，最低溫度為5.99℃，平均溫度為21.43℃，全年室內(nèi)溫度均小于等于10.00℃的時間有250 h，集中分布在11月底至次年2月初。全年最大濕度為89.62%，最小濕度為5.28%，全年平均濕度為50.94%，全年有41 h室內(nèi)濕度大于85%，集中分布在6—9月。

可見室內(nèi)溫度得到保障時，室內(nèi)相對濕度無法滿足馬鈴薯儲存需求，故若要在11月底至次年2月初使用自然通風倉庫儲存馬鈴薯塊莖，則需要單獨加濕。單獨加濕的方式多種多樣，可選用加濕器單獨加濕，也可人工噴水加濕。相對于采用機械制冷方式儲存馬鈴薯塊莖，自然通風倉庫的建設對于山區(qū)農(nóng)戶較易實現(xiàn)。

3 結(jié)語

自然通風可以保證建筑室內(nèi)獲得新鮮空氣，帶走多余的熱量，又不需要消耗動力，節(jié)省能源，節(jié)省設備投資和運行費用，因而是一種經(jīng)濟有效的通風方法。經(jīng)模擬分析得出，采用自然通風方式儲存馬鈴薯適用于涼山彝族自治州農(nóng)戶在11月至次年2月儲存馬鈴薯。由于自然通風方式不消耗額外的機械能，因此在符合馬鈴薯儲存時間需求的同時，可以有效節(jié)約使用冷庫帶來的電力消耗，也可有效解決貧困地區(qū)儲存投資有限的難題。但是，自然通風與室外氣象條件密切相關，故本方案的風口均采用可調(diào)節(jié)百葉，因此需要根據(jù)實際氣候情況進行人為控制。